Qual è l’importanza del colore nella tavola periodica?

Chiunque veda una moderna tavola periodica noterà che è quasi sempre molto colorata. Inoltre, confrontando più tabelle tra loro, noterai anche che anche se i colori possono essere diversi, seguono sempre lo stesso schema. Questo perché la tavola periodica è codificata a colori, con quegli atomi che condividono tra loro proprietà fisiche o chimiche che condividono anche lo stesso colore. Questo colore è diverso dal colore di altri atomi che mostrano un comportamento diverso.

Nelle sezioni seguenti discuteremo perché gli elementi nella tavola periodica sono codificati a colori e qual è l’importanza di questa codifica. Tuttavia, per dare più contesto a questa discussione, iniziamo con un breve commento sull’importanza della tavola periodica nella chimica e nella scienza in generale.

Importanza della tavola periodica

La tavola periodica è uno degli strumenti più importanti di cui dispongono i chimici. Rappresenta il culmine e la sintesi di secoli di ricerche scientifiche sulla composizione e le proprietà della materia in generale e degli elementi chimici in particolare.

Da quando il chimico russo Dmitri Mendeleyev propose il suo modello della tavola periodica nel 1869, esso è stato completato con la scoperta o la sintesi di nuovi elementi fino ad arrivare, oggi, ad avere una tavola con 118 elementi diversi ordinati per numero atomico in gruppi e periodi .

Il modo in cui gli elementi sono disposti sulla tavola periodica ci consente di prevedere in modo affidabile la maggior parte delle proprietà fisiche e chimiche degli elementi rispetto ad altri membri del loro gruppo. Molte proprietà come carica nucleare effettiva, valenze comuni, raggio atomico e ionico, energia di ionizzazione e affinità elettronica variano in modo prevedibile in un gruppo o periodo. Questa informazione è estremamente utile per prevedere il tipo di composti chimici che si formeranno quando un elemento si combina con un altro, e anche per prevedere il tipo di legame chimico che si formerà tra di loro.

Perché la tavola periodica è codificata a colori?

La quantità di informazioni che possediamo oggi riguardo a ciascun elemento è molto grande ed è poco pratico e persino impossibile comprimere tutte queste informazioni in una piccola scatola di poco più di 1 cm 2 ^di area. Ciò rende necessario trovare modi creativi per codificare le informazioni, per consentire l’incorporazione di più informazioni nello stesso spazio. L’uso dei codici colore è uno dei modi più semplici e visivamente più efficaci per raggiungere questo obiettivo.

Come sono codificati i colori degli elementi nella tavola periodica?

Esistono diversi modi per codificare a colori la tavola periodica. Alcuni si basano sulle proprietà fisiche e sul carattere metallico degli elementi, altri si basano sulla famiglia o sul gruppo di elementi a cui appartiene, mentre altri ancora sono legati ai valori di alcune proprietà periodiche come l’elettronegatività. Ecco alcuni dei modi più comuni per codificare a colori la tavola periodica.

Codifica dei caratteri metallici

Il modo più comune per codificare la tavola periodica è basato sul carattere metallico dei diversi elementi. Secondo questo criterio, gli elementi sono ampiamente classificati in metalli, non metalli, metalloidi e gas nobili, ma possono essere effettuate anche suddivisioni all’interno di questi grandi gruppi. La tabella seguente mostra questa suddivisione evidenziata attraverso l’uso di diversi colori:

In questa codifica a colori, che tra l’altro è la più comune, possiamo notare 11 colori diversi. In questa particolare codifica, i colori più caldi sono assegnati agli elementi con carattere metallico più elevato, mentre i colori più freddi sono assegnati a quelli con carattere meno metallico, anche se ciò non è strettamente necessario.

Come si vede nella legenda, il gruppo di elementi arancione corrisponde ai metalli alcalini, quello alla sua destra corrisponde alle terre alcaline , e gli elementi nel blocco centrale sono chiamati metalli di transizione o elementi del blocco d (come indicato dal blu blocco nel piccolo riquadro a forma di tavola periodica in basso a sinistra nella figura in alto).

Le due file separate di elementi nella tavola periodica che hanno diverse sfumature di verde chiaro corrispondono ai metalli di transizione interni (noti anche come terre rare o elementi f-block, come indicato dal blocco giallo nell’inserto).

D’altra parte, gli elementi gialli più profondi a destra dei metalli di transizione sono i metalli del blocco p. Gli elementi verde intenso sono elementi che possiedono proprietà sia dei metalli che dei non metalli, motivo per cui sono chiamati metalloidi o semimetalli. Quelli viola corrispondono ai non metalli e quelli rosa corrispondono agli alogeni (che sono anch’essi non metalli, sebbene siano identificati separatamente in questa tabella).

Infine, il gruppo degli elementi blu corrisponde ai gas nobili e gli elementi grigi sono elementi sintetici le cui proprietà sono sconosciute, quindi non possono essere classificati in nessuno degli altri gruppi.

codifica a blocchi

Alcune tavole periodiche sono codificate in modo tale che il colore rappresenti il ​​blocco a cui ogni elemento appartiene, come mostrato nella figura seguente:

In questo caso, il codice cerca di facilitare il riconoscimento del tipo di orbitale o subshell in cui si trovano gli elettroni di valenza più esterni . In altre parole, indica l’ultimo sottolivello (e quindi il numero quantico secondario ) in cui si trovano gli ultimi elettroni che riempiono la configurazione elettronica di un elemento. Esistono solo quattro sottolivelli in cui gli atomi nel loro stato fondamentale localizzano gli elettroni, che sono i sottolivelli s, p, d ed f, che danno origine ai quattro rispettivi blocchi omonimi.

Così, i primi due gruppi della tavola periodica (metalli alcalini e alcalino-terrosi) così come l’idrogeno e l’elio, costituiscono il blocco s della tavola periodica (elementi arancione intenso). Quindi, gli elementi di colore giallo, che formano i gruppi da 13 a 18 (escluso l’elio), corrispondono al blocco p (blocco di colore giallo).

Gli elementi del blocco centrale corrispondono agli elementi del blocco d (che riempiono orbitali do che formano facilmente ioni con orbitali d parzialmente riempiti) e infine, i lantanidi e gli attinidi (in colore verde) formano il blocco f dei metalli di transizione interni. , come menzionato prima.

Codifica per gruppo o famiglia di elementi

Un altro modo relativamente comune per codificare gli elementi è dare importanza solo al gruppo a cui appartiene. Questi gruppi sono spesso indicati come famiglie di elementi e sono caratterizzati dall’avere configurazioni di gusci di valenza uguali o simili. La seguente tavola periodica mostra questa codifica, e la legenda mostra il nome di ogni famiglia, alcune delle quali hanno nomi particolari, mentre nel caso dei metalli di transizione, la famiglia prende il nome dal primo elemento del rispettivo gruppo.

Codifica di elettronegatività

Oltre ai gruppi di colori sopra menzionati, alcune tavole periodiche particolari utilizzano un codice colore adattato a una scala che rappresenta una proprietà periodica fisica o chimica. Tale è il caso della tavola periodica delle elettronegatività presentata di seguito.

In casi come questo, di solito viene assegnato un colore specifico a ciascun valore della proprietà in questione (in questo caso, l’elettronegatività) oa ciascun intervallo di valori. I colori possono essere arbitrari (come nel caso di questa immagine) oppure possono essere assegnati utilizzando qualche funzione matematica della proprietà che stai cercando di codificare.

Ad esempio, puoi assegnare un singolo colore e variare la sua tonalità in base al valore di elettronegatività, quindi solo osservando i colori è chiaro quali elementi hanno un’elettronegatività maggiore e quali una minore.

Riferimenti

411 Risposte. (nd). Che cos’è una tavola periodica con codice colore? 411ANSWERS.IT. https://it.411answers.com/a/cos’è-una-tavola-periodica-con-codice-colore.html

Chang, R. (2012). Chimica (11a ^ed .). McGraw-Hill Education.

Elementi dell’organizzazione (2022, 13 marzo). Tavola periodica degli elementi . https://elementos.org.es/tabla-periodica

Hernández, L. (2012, 25 agosto). Attenzione ai colori della tavola periodica. Scienza in linea. https://www.cienciaonline.com/2012/08/25/cuidado-con-los-colores-de-la-tabla-periodica/

Le Kanaris. (nd). Perché la tavola periodica è codificata a colori? https://us.leskanaris.com/2735-what-is-the-importance-of-color-on-the-periodic-tabl.html

Little.Is. (2021, 14 luglio). Colori della tavola periodica degli elementi . Proco.es. https://proco.es/arte-y-diseno/colores-de-la-tabla-periodica-de-los-elementos/